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Image Enhancement

目的

本次的作業目的就是希望能使影像銳化，在不用函式庫的情況下達到銳化效果。

實作流程

實作

原始圖

將原始圖轉灰階圖

對(1)做二階微分(Laplacian)

因為Mask是3*3的，所以我們使用getpixel()依序抓取原圖九個pixel值，如下所示:

Pixel[0]	Pixel[1]	Pixel[2]
Pixel[3]	Pixel[4]	Pixel[5]
Pixel[6]	Pixel[7]	Pixel[8]

那Laplacian的Mask如下所示:

-1	-1	-1
-1	8	-1
-1	-1	-1

讓兩者去做運算後把得到的result值回傳

把回傳過來的pixel依序填入Laplacian裡

因為對影像找edges使用Laplacian雖然可以讓edge的寬度=1pixel，但是它同時也讓平坦區的noise放大，所以改用一階微分來找edges。

讓(1)原始圖和(2)Laplacian相加得到影像銳化的圖

使原始圖的每一個pixel和Laplacian_Image的每一個pixel相加，得到影像銳化。

對影像找edges使用Laplacian雖然可以讓edge的寬度=1pixel，但是它同時也讓平坦區的noise放大，所以改用一階微分來找edges。

對(1)原始圖做一階微分(sobel)

雖然一階微分有方向性，但是在影像處理不管方向，所以取絕對值。那Sobel同時要對x,y做處理，所以我們的Mask有兩個:

使原始圖和兩個Mask做運算後取絕對值相加後回傳result值

把回傳的pixel值依序填入Sobel裡，得到下圖

我們可以觀察到使用一階微分找edge真的會讓edge的寬度加大。

讓(4)模糊化

模糊化的Mask如下所示:

使原始圖和Mask做運算後回傳result值

把回傳的result值依序填入Blur裡後得到下圖

對(5)模糊影像作標準化在乘(2)Laplacian

將Blur的每個pixel除上255做標準化再乘Laplacian_img的每個pixel，再依序填入Normal得到下圖:

讓(6)和原始圖(灰階圖)相加得到銳利化效果

實作結果

原始圖

經過銳化處理後

實作心得

這次的作業非常有趣，以往如果要做銳利化肯定是到photoshop去做，現在即使不用opencv的function直接得到銳利效果，也可以一步一步手刻程式碼將效果實作出來，不僅可以真正去理解它是如何實作，

更可以驗證上課所學，例如:使用二階微分去找edge

，雖然寬度只有1pixel但是也真的把平坦區的

Noise同時放大，所以我們更傾向用一階微分去找edge。